O que são pigmentos?
Quando você ouve a palavra 'pigmento', provavelmente pensa em cores como uma flor vermelha, folhas verdes ou um carro azul. Pigmentos não são apenas 'cores'; eles são compostos químicos únicos que absorvem certos comprimentos de onda de luz (escondendo essas cores de nossos olhos) e refletem outros comprimentos de onda de luz (assim aparecendo aquela cor específica aos nossos olhos).
Então, quando você olha para uma rosa vermelha, você está realmente vendo comprimentos de onda de luz vermelha que os pigmentos nas pétalas estão refletindo, enquanto os pigmentos no caule absorvem o vermelho e refletem os comprimentos de onda verdes. Esse processo de absorção e reflexão não é importante apenas para entender a maneira como vemos as cores - é como os autótrofos (organismos que produzem seus próprios alimentos) convertem a 'energia luminosa' em alimento.
Fotossíntese e clorofila
Se você já discutiu a fotossíntese (o processo que as plantas usam para capturar a energia da luz e sintetizar nutrientes), também falou sobre a clorofila , que todos os autótrofos usam para "capturar a luz".
Na verdade, existem muitas formas de clorofila: clorofila-a, clorofila-b, clorofila-c1, clorofila-c2, clorofila-d e divinil clorofila-a, que refletem as ondas de luz no espectro verde. Devido a pequenas diferenças em sua composição molecular particular, cada um deles reflete diferentes tons de verde (verde-amarelo, verde-limão, verde-floresta, verde-azulado, etc.). Portanto, todas essas várias formas de clorofila são o que nos dá os muitos tons surpreendentes de verde que você pode ver na natureza.
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Agora, é aqui que pode ficar um pouco confuso, porque nem todas as clorofilas são criadas iguais. Todas essas várias formas de clorofila, exceto a clorofila-a, são consideradas pigmentos acessórios porque, ao contrário da clorofila-a, não podem realmente converter fótons de luz em energia; eles 'auxiliam' a clorofila-a no processo de absorção de energia e então passam sua energia absorvida para a clorofila-a para a produção de energia. Isso torna a clorofila-a um 'cão alfa' no processo de fotossíntese porque, sem a clorofila-a, as plantas não poderiam acessar a energia luminosa que absorvem.
Então, você deve estar se perguntando, se a maioria das árvores tem folhas verdes por causa das clorofilas, por que elas mudam de cor no outono? Bem, no outono as árvores começam a se preparar para os longos, frios e escuros meses de 'hibernação' do inverno. Eles fazem isso quebrando suas clorofilas para que possam conservar e armazenar cada molécula de sua energia - será um longo inverno, então eles precisam de toda a energia possível. Agora, conforme a clorofila começa a se decompor, ela começa a revelar os amarelos, vermelhos ardentes e laranjas de outros pigmentos acessórios nas folhas que antes eram ofuscadas pelos altos níveis de clorofilas.
Papel do pigmento acessório
Ok, agora que entendemos o que são os pigmentos, como eles diferem da clorofila e como as plantas usam a clorofila para acessar uma variedade de comprimentos de onda de luz, podemos discutir o papel que os pigmentos acessórios desempenham na fotossíntese. Muitas plantas, algas e bactérias autotróficas têm uma arma secreta, chamada pigmentos acessórios , que usam para aumentar sua faixa de absorção de comprimento de onda e, por sua vez, sua capacidade de produção de alimentos.
Você provavelmente está se perguntando como os pigmentos acessórios podem fazer isso, pois você já sabe que os 'pigmentos', ao contrário da clorofila, não podem converter diretamente a luz em energia. Isso é verdade, mas os pigmentos acessórios podem passar sua 'energia absorvida' para a clorofila para uso na fotossíntese. A clorofila pode aceitar e felizmente aceita a "energia" absorvida pelos pigmentos acessórios para aumentar sua própria taxa de reações fotossintéticas. Isso significa que, usando pigmentos acessórios, as plantas podem absorver comprimentos de onda de luz aos quais a clorofila sozinha não lhes dá acesso.
Tipos de pigmentos acessórios
Existem muitos tipos diferentes de pigmentos acessórios não clorofila, mas alguns dos mais comuns são carotenóides, ficocianinas e ficoeritrinas.
Carotenóides (caroteno que significa 'cenoura') são um grupo de cerca de 600-700 tipos diferentes de pigmentos acessórios que refletem os comprimentos de onda vermelho, laranja e amarelo. Esses pigmentos são a fonte de grande parte da coloração vermelha, laranja e amarela que você vê nas folhas das plantas e também são responsáveis pelo vermelho do tomate, laranja da cenoura e amarelo do milho.
Ficocianinas ('phyco' significando algas marinhas e 'ciano' significando azul escuro) refletem comprimentos de onda azuis ('ciano') enquanto absorvem comprimentos de onda maiores de amarelo, laranja e vermelho. A cianobactéria, uma bactéria aquática que habita a superfície também conhecida como bactéria azul-esverdeada, obtém seu nome, bem como sua aparência azul, desses pigmentos acessórios. Ao usar esses pigmentos de ficocianina, junto com a clorofila, essas bactérias aumentam drasticamente sua faixa de absorção de ondas de luz.
Alguns pigmentos acessórios, como ficoeritrinas (novamente, 'phyco' significa alga marinha e 'eritrina' significa vermelho), que absorvem comprimentos de onda azuis, verdes e alguns amarelos, permitem organismos como algas vermelhas marinhas (também conhecidas como rodófitas ou 'algas vermelhas' ) uma gama maior de habitação. As ficoeritrinas permitem que as algas vermelhas vivam em maiores profundidades de água porque exploram o fato de que comprimentos de onda mais curtos (como azuis, verdes e roxos) são capazes de penetrar na água a profundidades maiores do que comprimentos de onda mais longos.
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Resumo da lição
Pigmentos acessórios são compostos químicos que as plantas e os autótrofos fotossintetizantes usam para aumentar seu acesso a comprimentos de onda de luz visível que as clorofilas não conseguem absorver.
Esses pigmentos recebem esse nome porque devem ser usados como um 'acessório', em vez de no lugar da clorofila-a , já que esses pigmentos não podem passar diretamente sua 'energia luminosa capturada' para a fotossíntese. Pigmentos podem, no entanto, denotar sua energia capturada para clorofila-a para aumentar a taxa de fotossíntese da planta.
Embora existam muitos pigmentos acessórios, os mais comuns são os carotenóides (responsáveis pelos vermelhos, laranjas e amarelos nas plantas), ficocianinas (usadas por bactérias verde-azuladas) e ficoeritrinas (encontradas nas algas vermelhas). Esses pigmentos são vitais, pois permitem que os autótrofos absorvam uma gama maior de comprimentos de onda de luz e também podem aumentar a gama de habitat de um organismo. Autótrofos aquáticos usam esses pigmentos para explorar a absorção de comprimentos de onda mais curtos, que penetram na água a profundidades maiores do que comprimentos de onda mais longos.